JP3377453B2 - 重荷重用タイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビード部の耐久性
を向上しうる重荷重用タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示す如く、チューブレス式の重荷
重用タイヤは、通常、ＪＡＴＭＡ、ＪＩＳなどで規定さ
れる１５゜深底リムＪに装着される。このような１５゜
深底リムは、タイヤｔ（ビード部のみを示す）をリム組
した後、内圧を充填することにより、ビードベースａを
リムベースｂに沿ってリム径の大きい方に向けて移動さ
せることができる。このため、タイヤｔとリムＪとの強
固な嵌合が可能となり、高内圧、高荷重が作用するこの
種のタイヤでも内圧の気密性が保持される。

【０００３】また重荷重用タイヤのビード部には、実質
的に伸長しないビードコアｃが埋設されるとともに、タ
イヤの骨格をなすスチールコードのカーカスｄが該ビー
ドコアｃの周りで折り返されて係止されている。なお図
示のものは、ビード部補強用のコードチエーファｅを具
えている。前記ビードコアｃは、断面輪郭が横長の六角
形状をなすとともに、そのタイヤ半径方向内側の長辺ｃ
１をリムシートｂの表面とほぼ平行、すなわちタイヤ軸
方向線に対して約１５゜の角度で傾けて配置し、ビード
コアｃとリムシートｂとの間で広範囲に亘る大きな圧縮
力（ビードコンプレッション）を確保しようとするもの
が一般的である。前記ビードコンプレッションが低い
と、ビード部はリムフランジＪｆ側へ容易に押しやら
れ、この間で強い圧縮力を受けてプライセパレーション
を生じやすくなるからである。

【０００４】また従来の重荷重用タイヤでは、前記ビー
ドコンプレッションを高めると同時に、ビード部のゴム
厚さを増大するなどのビード部剛性アップによりビード
部の耐久性の向上を図っていた。

【０００５】ところが、近年では重荷重用タイヤのビー
ド部の耐久性を向上するものとして、カーカスプライの
プロファイルなどを見直した特開平９−６６７１１号公
報が提案されている。この提案では、図５に示す如く、
ビード部の内腔面を鎖線で示す従来形状から削り取った
ようなスリムなビード部を有している。またカーカスの
プロファイル形状などもこれに合わせて変更している。
例えば、ビードコアｃ、ｃ間を跨ってのびるカーカスプ
ライの本体部ｄ２は、そのタイヤ半径方向内端側を略直
線状とし、またカーカスプライの折返し部ｄ１が、ビー
ドコアｃの周りを折り返された直後からカーカスプライ
の本体部ｄ２に近接してこの本体部ｄ２と実質的に平行
にのびる平行部ｇを形成している。

【０００６】このようなカーカスプロファイルは、損傷
が発生しがちであった折返し部ｄ１が変形のニュートラ
ルライン（中立軸）側に近づくため該折返し部ｄ１への
圧縮力を大幅に減じ、かつビード部の特定位置に歪が集
中するのを防止できる。また、その結果、ビード部のゴ
ム厚さの低減（ビード部のスリム化）が可能となり、ビ
ード部の発熱性を大幅に低減でき耐久性などが向上す
る。

【０００７】しかしながら、このように改善された重荷
重用タイヤ、とりわけカーカスプライの折返し部ｄ１が
前記平行部ｇを形成したものにあっては、カーカスｄの
前記プロファイルなどを有効に機能させるためには、ビ
ード部がリムにしっかりと固定されている必要があるた
め、従来に増してビードコンプレッションが重要となっ
てくる。

【０００８】発明者らは、このような１５゜深底リムに
装着される重荷重用タイヤにおいて、ビードコンプレッ
ションを高めるために種々研究を行ったところ、ビード
コアの断面形状とその配置並びにビードコアのタイヤ半
径方向内側の内周辺とこのビードコアで折り返されてい
るカーカスプライのスチールコードとの距離を規制する
ことが効果的であることを突き止めて本発明を完成させ
るに至った。

【０００９】以上のように、本発明は、ビード部の耐久
性を向上しうる重荷重用タイヤを提供することを目的と
している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビ
ード部のビードコアに至るスチールコードを有するカー
カスを具えた１５゜深底リムに装着される重荷重用タイ
ヤであって、前記カーカスは、トレッド部からサイドウ
ォール部をへてビード部の前記ビードコアに至る本体部
にこのビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に
折り返す折返し部を一体に設けた１枚のカーカスプライ
からなり、しかも前記折返し部が、前記本体部に近接し
てこの本体部と実質的に平行にのびる平行部を有すると
ともに、前記ビードコアは、タイヤ軸を含むタイヤ子午
線断面において、断面略正六角形をなしかつタイヤ軸方
向と略平行なタイヤ半径方向内側の内周辺を具え、かつ
前記ビードコアの内周辺からこの内周辺と垂直に測定し
たカーカスのスチールコードまでの最大距離ｄが１．０
〜２．５mmであることを特徴としている。

【００１１】また請求項２記載の発明は、前記ビードコ
アは、タイヤ軸方向の幅ｗとタイヤ半径方向の高さｈと
の比（ｈ／ｗ）であるコア扁平比が０．７５〜１．０で
あり、かつ前記内周辺がタイヤ軸方向線に対して０〜２
゜の角度θをなすことを特徴とする請求項１記載の重荷
重用タイヤである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づき説明する。図１は、トラック、バスなどに用
いられる重荷重用タイヤ１（以下タイヤ１ということが
ある）を１５゜深底リムＪに装着し正規内圧を充填した
正規状態かつ無負荷の断面図を示している。なお「正規
内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系
において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であ
り、ＪＡＴＭＡであれば「最高空気圧」、ＴＲＡであれ
ば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION P
RESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFL
ATION PRESSURE" である。

【００１３】図１において、タイヤ１は、トレッド部２
からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア
５に至るスチールコード６Ｃ（図２に示す）を有するカ
ーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッ
ド部２の内方に配されたベルト層７とを具えたチューブ
レス式の重荷重用ラジアルタイヤを例示している。

【００１４】前記カーカス６は、本例ではトレッド部２
からサイドウォール部３をへてビード部４の前記ビード
コア５に至る本体部６ａに、前記ビードコア５の周りを
タイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部６ｂを一
体に設けた１枚のカーカスプライ６Ａから構成される。
前記カーカスプライ６Ａは、スチールコード６Ｃを配列
したコード配列体の両面を薄いトッピングゴムで被覆し
たシート状をなす。また前記カーカス６は、前記スチー
ルコード６Ｃをタイヤ赤道Ｃに対して例えば７５〜９０
゜、本例では略９０°の角度で傾けて配列しているもの
を例示している。

【００１５】また前記カーカスプライ６Ａの本体部６ａ
と折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５のタイヤ
半径方向の外面からタイヤ半径方向外側に先細状にのび
る硬質ゴムからなるビードエーペックスゴム８を配置し
てビード部４を補強している。前記ビードエーペックス
ゴム８は、例えばビードベースラインＢＬからのタイヤ
半径方向高さｈａを、タイヤ断面高さＨの６〜３１％、
より好ましくは８〜２２％、より好ましくは８〜１４％
の小高さとするのが好ましく、本例では約１１％に設定
している。なお「ビードベースライン」は、タイヤが基
づく規格で定められるリム径位置を通るタイヤ軸方向線
として定義し、またタイヤ断面高さＨとは、前記正規状
態かつ無負荷時のビードベースラインＢＬからタイヤ半
径方向最外側までの高さとする。

【００１６】また前記ビードエーペックスゴム８は、図
２に示すように、本例ではタイヤ軸方向の内側面８ｉを
カーカスプライの本体部６ａと略平行に傾斜した略直線
状に形成されるとともに、そのタイヤ軸方向の外側面８
ｏをタイヤ軸方向内側に凹む内膨らみの円弧面で形成さ
れたものを例示する。このビードエーペックスゴム８
は、例えばＪＩＳ（Ａ）硬度が６０〜９９°、より好ま
しくは７０〜９５°の硬質ゴムにて形成するのが好適で
ある。

【００１７】前記ベルト層７は、本例ではスチールコー
ドをタイヤ赤道Ｃに対して、例えば６０±１０°程度の
角度で傾けた最も内のベルトプライ７Ａと、タイヤ赤道
Ｃに対してスチールコードを３０°以下の小角度で傾け
て並べたベルトプライ７Ｂ、７Ｃ、７Ｄとを、例えば前
記ベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所を少な
くとも１箇所以上設けて重ね合わせた４層構造が例示さ
れている。ベルト層７には、必要に応じてレーヨン、ナ
イロン、芳香族ポリアミド、ナイロンなど他のコード材
料を用いることができる。

【００１８】また前記カーカスプライの折返し部６ｂ
は、前記ビードコア５の周りでタイヤ軸方向内側から外
側に折り返されるとともに、前記本体部６ａに近接して
この本体部６ａと実質的に平行にのびる平行部９を有し
ている。本例では、前記折返し部６ｂは、前記ビードエ
ーペックスゴム８の内膨らみの円弧面８ｏに沿って前記
本体部６ａに接近しつつタイヤ半径方向外側にのびる。
そして、折返し部６ｂは、ビードエーペックスゴム８の
外端８ｔから該折返し部６ｂの外端６ｔまで連続して前
記平行部９を形成しているものを例示する。

【００１９】また、前記平行部９では、カーカスプライ
の本体部６ａと折返し部６ｂとのスチールコード間の距
離Ｎが、例えば該スチールコード６Ｃの直径Ｄの１．５
〜４．５倍、好ましくは１．５〜３．５倍、より好まし
くは１．５〜３．０倍程度となるように近接しているも
のが好ましい。なお平行部９において、本体部６ａと折
返し部６ｂのスチールコード間に介在するゴム材は、カ
ーカスプライ６Ａのトッピングゴムであっても良く、ま
た、別途クッションゴム層などを介在させるのも良い。
このクッションゴム層のゴム硬度は種々設定しうる。

【００２０】このような平行部９は、本実施形態では略
直線状に形成されており、タイヤの内腔面もこれに沿っ
て略直線状をなすため、従来のビード部の構造に比べ
て、ビード部厚さが小となり軽量化が図られる。またこ
のようなビード部４の形状は、内圧充填時においてもビ
ード部４の内部歪を分散できる。これらによって、本実
施形態のタイヤ１はビード部４の耐久性に優れる。なお
このような、平行部９の長さＬ（図１の如く測定する）
は、例えば３５〜７０mmとするのが特に好ましい。

【００２１】前記ビードコア５は、本例ではタイヤ軸を
含むタイヤ子午線断面において、断面略正六角形をな
す。このビードコア５は、本例では図３に拡大する如
く、断面円形のスチールワイヤ１０（モノフィラメン
ト）をいわゆるシングルワインディング方式にて所定回
数螺旋巻きすることにより形成されるものを示す。具体
的には、該複数のスチールワイヤ１０、１０…がタイヤ
軸方向に並ぶワイヤ列がタイヤ半径方向に多段に並ぶも
のを例示しており、本実施形態では、タイヤ半径方向内
側のワイヤ列より、５×６×７×８×７×６×５本の合
計４４本で形成された略正六角形をなすものを例示して
いる。

【００２２】なおこのようなワイヤを巻回したビードコ
ア５は、その周囲をラッピングゴム１２で被覆されてタ
イヤの成形に用いられる。またビードコア５には、スチ
ールの他、芳香族ポリアミドなど実質的に非伸張性の素
材を適用できる。なお本例のスチールワイヤは、φ１．
５５mmのものを使用している。

【００２３】またビードコア５は、本例では断面円形の
スチールワイヤ１０を巻回して形成されるため、その巻
回体の断面輪郭の包絡線がビードコアとしての断面形状
を実質的に決定する。そして「断面略正六角」であるか
ら完全な正六角形状である必要はないが、例えばほぼ直
線状の６つの辺を有しかつタイヤ軸方向の幅ｗとタイヤ
半径方向の高さｈとの比（ｈ／ｗ）であるコア扁平比が
０．７５〜１．１５、より好ましくは０．７５〜１．
０、さらに好ましくは０．８５〜１．０であるものを少
なくとも包含する。

【００２４】またビードコア５は、図２に示すように、
タイヤを１５゜深底リムＪに装着しかつ正規内圧を充填
した正規状態しかも無負荷の状態でのタイヤ子午断面に
おいて、タイヤ軸方向と略平行となるタイヤ半径方向内
側の内周辺５ｉを具えている。このとき、タイヤ軸方向
と「略」平行とは、前記内周辺５ｉがタイヤ軸方向線Ａ
に対して０〜３゜、好ましくは０〜２゜の角度θをなす
ものを含む。

【００２５】そして本実施形態では、ビードコア５の断
面形状を略正六角形とし、かつその内周辺５ｉをタイヤ
軸方向と略平行に配置する構成を前提として、前記内周
辺５ｉからこの内周辺５ｉと垂直に測定した該内周辺５
ｉに近接して折り返されたカーカスのスチールコード６
Ｃ（図２に示す）までの最大距離ｄを１．０〜２．５mm
という小さな値に限定している。

【００２６】このように、ビードコア５の断面形状乃至
その配置と、前記最大距離ｄを限定することによって、
カーカス６のスチールコード６Ｃの折返しがビードコア
の内周辺５ｉにより接近しつつ行える。これに対して、
図５に示した従来の重荷重用タイヤでは、ビードコア形
状ないしその配置に基づき、カーカスのスチールコード
はビードコアｃの周りを大きく外回りして折り返えせざ
るを得ない。

【００２７】なお、前記ビードコアの内周辺５ｉがタイ
ヤ軸方向と略平行でないと、前記最大距離ｄを小さくし
つつカーカスプライ６Ａをビードコア５の回りで折り返
すのが困難となる他、リム組み性が困難となり易く、ま
たリム外れも生じ易くなるなどの不具合がある。

【００２８】発明者らの実験の結果、ビードコア５の内
周辺５ｉとその周りで折り返されるカーカスコード６Ｃ
との間に介在するゴムの厚さが大になると、ビードコン
プレッションが低下することが判明した。従って、ビー
ドコア５の内周辺５ｉとその周りで折り返されるカーカ
スコード６Ｃとの間に介在するゴムの厚さを減じうる本
実施形態の構成では、従来の構造に比してビードコンプ
レッションを高めることができ、前記カーカスの構造を
効果的なものとしうるなどビード部４の耐久性がより高
く維持される。ちなみに、図５に示した従来の重荷重用
タイヤでは、一般にこのｄ値が３．０〜４．０mm程度と
なっている。

【００２９】ただし、前記最大距離ｄが、１．０mmに満
たないと、カーカス６のスチールコード６Ｃの折返しに
際して無理な屈曲を与えがちとなり応力集中などによ
り、コード切れが生じやすくなる。逆に２．５mmを超え
ると、ビードコンプレッションが低下してビード部の耐
久性向上効果を低下させる。

【００３０】以上、本発明の一実施形態について詳述し
たが、これらは本発明のあくまで例示であって、特に限
定する明示がない限り種々の構成を採用しうる。

【００３１】

【実施例】図１、図２の基本構成を有し、タイヤサイズ
が１１Ｒ２２．５ １４ＰＲの重荷重用ラジアルタイヤ
を表１の仕様に基づき試作した（実施例１、２、比較例
１、２）。また比較のために図４に示した基本構造の同
一サイズの重荷重用ラジアルタイヤ（従来例）も合わせ
て試作した。そして、これらの供試タイヤを８．２５×
２２．５の正規リムに装着して内圧１０００（ｋＰａ）
を充填し、荷重９０００kgf 、速度２０ｋｍ／ｈでドラ
ム上を走行させ、外観目視にて確認可能な損傷が発生し
た時点で走行を終了し、損傷発生までの走行時間を測定
した。規格上、３５０時間以上が合格である。テストの
結果を表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】テストの結果、実施例のタイヤは、従来
例、比較例に増してビード部の耐久性に優れることが確
認できる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ビー
ドコンプレッションを高めることによりビード部の耐久
性をより一層向上しうる重荷重用タイヤを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のタイヤの断面図であり、
タイヤをリム組みして正規内圧、無負荷の状態である。

【図２】そのビード部を拡大して示す断面図である。

【図３】ビードコアの拡大断面図である。

【図４】従来タイヤのビード部の構造を示す線図であ
る。

【図５】従来タイヤのビード部の構造を示す線図であ
る。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ６Ａ カーカスプライ ６ａ カーカスプライの本体部 ６ｂ カーカスプライの折返し部 ６ｃ カーカスのスチールコード

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
   ード部のビードコアに至るスチールコードを有するカー
   カスを具えた１５゜深底リムに装着される重荷重用タイ
   ヤであって、 前記カーカスは、トレッド部からサイドウォール部をへ
   てビード部の前記ビードコアに至る本体部にこのビード
   コアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返
   し部を一体に設けた１枚のカーカスプライからなり、 しかも前記折返し部が、前記本体部に近接してこの本体
   部と実質的に平行にのびる平行部を有するとともに、 前記ビードコアは、タイヤ軸を含むタイヤ子午線断面に
   おいて、断面略正六角形をなしかつタイヤ軸方向と略平
   行なタイヤ半径方向内側の内周辺を具え、 かつ前記ビードコアの内周辺からこの内周辺と垂直に測
   定したカーカスのスチールコードまでの最大距離ｄが
   １．０〜２．５mmであることを特徴とする重荷重用タイ
   ヤ。
2. 【請求項２】前記ビードコアは、タイヤ軸方向の幅ｗと
   タイヤ半径方向の高さｈとの比（ｈ／ｗ）であるコア扁
   平比が０．７５〜１．０であり、かつ前記内周辺がタイ
   ヤ軸方向線に対して０〜２゜の角度θをなすことを特徴
   とする請求項１記載の重荷重用タイヤ。